内骨架一体化小腿假肢的生物力学研究

一体化假肢是以聚合物为材料从接受腔到假腿一体成型的新型下肢假肢，它比传统型假肢更经济、美观、轻便，具有较大的应用前景。目前的相关研究主要集中在设计与制作及少量的临床研究方面。由于一体化假肢与传统型假肢在结构上的差异，有必要对其进行应力分析。本研究的目的是开展内骨架一体化假肢的生物力学研究，本研究基于内骨架一体化小腿假肢的真实几何构型，建立三维有限元模型，计算该模型在模拟Heel OH步态时相的载荷作用下的应力分布；在保持该模型的几何形状不变的情况下，建立了三个不同壁面厚度的一体化小腿假肢的有限元模型，分析壁面厚度对一体化小腿假肢应力分布的影响；通过分别赋予模型四种不同高分子聚合物的材料力学特性值，分析不同材料的一体化假肢的应力分布特点；分别对模型施加与正常步态的五个典型时相对应的载荷，分析一体化小腿假肢在各步态时相的应力分布特点。本研究结果对一体化假肢设计有指导价值。     

弯曲血管内血流与动脉粥样硬化斑块的相互影响与作用

作为文章[1]的继续,本文在文章[1]的分析结果基础上,针对壁面对称和非对称狭窄的两种不同情况,通过数值计算给出弯曲狭窄血管内血流的轴向和周向切应力的分布曲线,并讨论其随管壁面几何参数的变化情况。同时,还讨论壁面几何参数对平均血流量和压力降影响的规律。从中发现,当狭窄较轻时(λ<0.2),壁面切应力、平均流量和压力降受狭窄度(λ)的影响不大,而在狭窄较严重时(λ>0.7),狭窄度微小的变化会引起它们急剧变化。此外,在讨论狭窄的非对称性对上述血流动力学参数的影响时还发现,非对称性只对轴向切应力有明显的影响,而对其它参量的影响并不十分显著。     

抗剪切力镍钛记忆合金髌骨爪的设计与临床应用

目的研制能够抗剪切力的镍钛记忆合金髌骨爪,用于髌骨骨折的治疗。方法利用镍钛记忆合金的生物特性和髌骨的解剖特征以及髌骨骨折后膝关节活动时骨折端受力情况,设计一种符合髌骨解剖学特征和同时具有抗张力和抗剪切力的形态记忆髌骨爪。临床应用髌骨骨折41例。平均随访2.1年。结果抗剪切力记忆合金髌骨爪能够起到有效的生物固定,将记忆应力加压于骨折端,形成三唯记忆接骨,防止因骨折端产生的剪切力而出现髌骨上下错位,保证了膝关节的正常活动。骨折平均愈合时间为1.8月,关节活动度正常。结论抗剪切力镍钛记忆合金髌骨爪是治疗髌骨单纯骨折的一种有效的技术和方法。     

艾叶汁超声雾化治疗中重度褥疮29例

褥疮是指局部皮肤及皮下组织损伤，这种损伤是由压力、剪切力或身体与接触表面的摩擦力造成的。治疗褥疮的方法很多，但效果不一。2000年1月至2005年1月间，我们应用艾叶汁超声雾化治疗中、重度褥疮患者29例，取得良好效果。     

体外循环加压灌注重建肢体微循环的力学与化学信号传导机制

背景:前期工作应用体外循环加压灌注治疗缺血病变,建立下肢侧支循环的同时,通过增多下肢血流灌注量改善肢体远端微循环,该项技术取得了很好的临床效果。目的:通过设计糖尿病合并外周动脉疾病动物模型,从力学与化学信号传导机制来阐述体外循环加压灌注技术重建肢体微循环的作用原理。方法:24只巴马小型猪(均建立糖尿病合并外周动脉疾病模型),随机分为4组,每组6只,分别为空白对照组、模型组、体外循环灌注治疗组(正常肢体平均动脉压灌注)(常压灌注组)、体外循环加压灌注治疗组(2倍平均动脉压灌注)(加压灌注组),分别于模型建立成功、灌注30min,1h,2h,5h,7h等6个时间点测定4组实验动物的肢体血流量,抽取实验动物动脉血运用ELISA法行细胞因子白细胞介素8、一氧化氮和内皮素1含量测定;实验结束2周后,取右后肢胫前肌组织,于病理科行苏木精-伊红染色,观察毛细血管密度;实验结束后取4组实验动物右后肢胫前肌组织,Western blot法检测组织中血管内皮生长因子A/血管内皮细胞生长因子受体2蛋白相对表达量。结果与结论:(1)加压灌注组在灌注7 h后,其皮肤血流值显著高于其他3组,差异有显著性意义(P ...     

机械力对血管内皮细胞一氧化氮合成的调控机制及致动脉粥样硬化作用

<正>血流机械力变化导致的动脉粥样硬化主要在于它破坏了血管内皮细胞和平滑肌细胞的一氧化氮(NO)生成的系统平衡〔1〕。本文重点讨论血流机械力〔剪切力和环壁张力对内皮细胞NO的生成和NO合酶(NOS)〕表达的调控机制,并强调其介导血管内皮细胞的感染、氧自由基的产生及最终引发血管壁重建(主要是平滑肌细胞参与)的机制。1剪切力对血管内皮细胞NO生成及NOS表达的影响1.1剪切力影响血管内皮细胞生成NO单向的剪切力通过     

正常体位下人体椎动脉内血流动力学数值模拟分析

目的:保证研究对象的椎动脉在正常体位下,即保证研究对象没有向前或向后发生椎动脉过度拉伸或弯曲的情况下,采集临床CTA图像,应用三维重构方法构建体外人体真实椎动脉并应用计算流体力学方法进行血流动力学数值模拟,比较不同研究对象椎动脉的血流动力学参数,分析椎动脉狭窄与血流动力学的关系。方法:研究对象A椎动脉在基底动脉之前部分出现狭窄;研究对象B椎动脉正常。采集的临床CTA图像均为Dicom格式,层间距为0.5 mm,每片图像的平面分辨率为512×512,像素大小为0.5 mm。应用医学图像后处理软件Simpleware对CTA二维医学图像据进行处理得到人体椎动脉三维立体模型。将椎动脉三维立体模型导入到CFD软件中进行前处理、网格划分和数值模拟。结果:通过瞬态模拟计算,得到了椎动脉在心动周期内不同时刻的血流动力学参数。结论:通过对比两个不同个体的血流动力学参数来分析椎动脉内血流动力学参数与椎动脉狭窄的关系,发现椎动脉狭窄血流动力学因素(如低流速、低壁面切应力、高振荡壁面切应力)可以诱发和加速与动脉粥样硬化及血栓的形成,为进一步研究椎动脉狭窄等疾病的发病机理提供理论支持。     

螺旋弯曲管中血液两相流动分析

目的 经典的单相牛顿血液流动模型忽略了红细胞与血浆之间的相互作用以及血液剪切变稀性质。为了解决这些问题,采用多相的非牛顿模型研究冠状动脉模型的血流动力学参数。方法 把血液考虑为血浆和红细胞的混合体,并用螺旋弯曲血管模型模拟冠状动脉,分析冠状动脉内红细胞的运动以及红细胞体积分数的分布情况,并与单相非牛顿血液模型的模拟结果进行对比。结果 单相和多相血液模型模拟下的截面壁面剪切力平均值差别不明显,但是在两相流模拟中,螺旋弯曲管下底壁面处存在明显的红细胞聚集现象,同时还分布着较低的壁面剪切力。结论 引用多相流数值模拟得到了螺旋弯曲管中的血流动力学参数,同时发现红细胞在螺旋弯曲管下底面处聚集的现象,这很容易诱发血栓形成,与临床上所观察到的粥样硬化斑块经常出现在冠状动脉弯曲内侧是相符合的,可进一步说明动脉粥样硬化病变的发生机制。     

搏动灌注对体外循环期间血流剪切力及血管内皮糖萼功能的影响

目的 研究应用搏动灌注对体外循环期间血流剪切力(FSS)及血管内皮糖萼(VEG)功能的影响.方法 选取体外循环下瓣膜置换手术患者40名,随机分为搏动灌注组及平流灌注组,每组患者20名,比较两组患者临床预后指标、FSS、VEG及炎症反应标志物[多配体蛋白聚糖-1(syndecan-1)、硫酸乙酰肝素及趋化因子C-C型配体...     

颈动脉粥样硬化血流动力学的研究进展

动脉粥样硬化是一种全身性疾病,其形成原因复杂多样,目前研究发现血流动力学与颈动脉粥样硬化的形成发展关系密切,计算流体力学作为一种计算模拟工具,通过模拟血管内血液流动计算血流动力学相关参数,与血管几何形态、斑块成分、临床信息等相关联,揭示血流动力学与颈动脉粥样硬化形成发展的关系。该文对近些年颈动脉流体力学研究的文章进行回顾,探讨斑块形成、破裂、斑块成分及几何因素与血流动力学的关系,为早期识别易损斑块提供相关科学理论,从而为临床提供参考依据。